專利名稱：：具有光學(xué)功能的印刷電路板的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般涉及光電子學(xué)領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及具有光學(xué)功能的印刷電路板的形成方法。
背景技術(shù)：
：在高速通訊和數(shù)據(jù)傳輸中采用光脈沖序列的信號(hào)傳輸正變得日益重要。例如，對(duì)于高帶寬光學(xué)互聯(lián)光學(xué)，集成電路的重要性正在增加。結(jié)果是，例如波導(dǎo)、濾波器、光學(xué)互聯(lián)、透鏡、衍射光柵等的光學(xué)組件的集成正變得日益重要。以嵌入的光波導(dǎo)的形式結(jié)合到印刷電路板(PCBs)的光學(xué)層是公知的。例如，Shelnet等人的美國專利No.6,731,857和美國已公開申請(qǐng)No.US20040105652公開了在印刷電路板襯底上嵌入由硅倍半氧垸化學(xué)物質(zhì)形成的光波導(dǎo)。光波導(dǎo)包括一個(gè)芯和包圍芯的包覆層，由于與包覆層相比芯的高折射率，從而在芯內(nèi)傳輸光輻射。光波導(dǎo)可以通過以下方式形成在襯底上涂布底部包覆層，在底部包覆層上涂布可光成像的芯層，通過光刻法使得芯層圖案化，來形成芯結(jié)構(gòu)，以及在底部包覆層和芯結(jié)構(gòu)上形成頂部包覆層。在印刷電路板的形成中使用的襯底通常由通過織物布料強(qiáng)化的樹脂構(gòu)成。通常使用的材料包括，例如，環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺和氰酸酯，玻璃絲為常用的織物。在這些材料中，一般使用例如玻璃纖維強(qiáng)化的環(huán)氧樹脂例如FR-4印刷電路板襯底。當(dāng)例如如上所述的光波導(dǎo)直接形成在這樣的印刷電路板襯底上時(shí)，會(huì)損害光學(xué)性能。認(rèn)為在波導(dǎo)中的光學(xué)損失至少部分是由印刷電路板襯底的表面形貌變化造成的。
發(fā)明內(nèi)容因而本領(lǐng)域需要能夠解決與本領(lǐng)域的情形相關(guān)的這個(gè)問題的具有光學(xué)功能的印刷電路板的形成方法。本發(fā)明提供了一種具有光學(xué)功能的印刷電路的形成方法。本方法包括向印刷電路板襯底施加一個(gè)干膜層，以及在干膜層上直接形成光波導(dǎo)。光波導(dǎo)包括芯和包圍芯的包覆層。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，可以通過層疊工藝，例如真空層疊、加熱輥層疊或切片層疊，在印刷電路板襯底上施加干膜層。干膜層可以由能作為焊料掩?；螂娊橘|(zhì)干膜層的材料形成。光波導(dǎo)芯和/或包覆層可以包括化學(xué)式(RSiOL5)的單元,其中R為取代的或未取代的有機(jī)基團(tuán)。在包覆層形成之前，可以處理干膜層的表面來改善與波導(dǎo)的粘著性。這種處理可以包括，例如，以下處理中的一種或多種機(jī)械拋光或應(yīng)用電暈放電、火焰、臭氧或等離子體的處理。本發(fā)明進(jìn)一步提供了通過本發(fā)明的方法形成印刷電路板的方法。本發(fā)明的方法和器件可以提供具有改進(jìn)的光學(xué)損耗性能的光波導(dǎo)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過以下的說明書，權(quán)利要求書和所附附圖的，可以很容易了解本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。下面將通過參考下面的附圖來討論本申請(qǐng)，其中相同的數(shù)字表示相同的特征，以及其中附圖1A-C說明了可用于本發(fā)明的示例性的干膜；附圖2A-E說明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的在其形成的不同階段的具有光學(xué)功能的印刷電路板；以及附圖3說明了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的包括層疊設(shè)置的多個(gè)波導(dǎo)的印刷電路板；具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種具有光學(xué)功能的印刷電路板的形成方法。本方法包括將干膜層施加到印刷電路板襯底以及在干膜層上形成光波導(dǎo)。附圖1A-C顯示了在本申請(qǐng)的方法中使用的示例性干膜1的橫截面。合適的干膜包括，例如，在形成焊料掩膜或電介質(zhì)層中一般使用的干膜。合適的這種干膜材料包括，例如，丙烯酸酯、聚氨酯、以及環(huán)氧樹脂。合適的干膜可從，例如，美國麻薩諸塞州馬爾博羅的羅門哈斯電子材料(RohmandHassElectronicMaterials,Marlborough,MAUSA),日本的日合摩頓(Nichigo-Morton)和臺(tái)灣的永恒化學(xué)公司(EternalChemicalCompany)購得。合適的商業(yè)材料包括例如來自羅門哈斯電子材料有限公司的LAMMINARTME9112干膜，日本的日合摩頓銷售的商品名為Alpho的材料，購自永恒化學(xué)公司的可用的DynamaSkTM5016光熱-固化環(huán)氧丙烯酸干膜。所示的干膜1包括載體襯底2，在載體襯底上的聚合層4，以及任選的保護(hù)覆蓋層6。保護(hù)覆蓋層6例如，可以如附圖1A所示設(shè)置在聚合層4的上面的干膜的正面上或如附圖1B所示設(shè)置在干膜的背面上。例如，如果多層干膜薄片以層疊方式設(shè)置、或如附圖1C所示干膜以巻的形式8保存，則需要使用背面保護(hù)覆蓋層。保護(hù)覆蓋層6對(duì)聚合體層4提供保護(hù)，通常為可以從剩余的干膜剝?nèi)サ目沙ケ∧せ虮∑男问?。載體襯底2起到對(duì)聚合層4以及干膜的其它任何層的機(jī)械支承的功能。在后續(xù)的使用中載體襯底2通常從剩余的干膜上除去。附圖2A-E顯示了在其形成的不同階段、在印刷電路板上的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。如附圖2A所示，提供印刷電路板襯底IO。印刷電路板襯底通常由樹脂，例如，通過織物布料例如玻璃纖維布料加固的環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺或氰酸酯構(gòu)成。通常使用玻璃纖維加固的環(huán)氧樹脂襯底，例如FR-4襯底。如上所述的干膜1被粘附于印刷電路板襯底10以形成用來在其上形成光波導(dǎo)底部包覆層的基底。與用來形成光波導(dǎo)的印刷電路板襯底表面相比，干膜提供相對(duì)平的表面。例如在將干膜施用于印刷電路板襯底之后，用使用例如來自美國紐約的維科設(shè)備有限公司(VeecoInstruments,inc.,NewYork,USA)的例如DektakTM觸針剖面測(cè)量儀，測(cè)得干膜的糙度通常等于或小于1.5um。認(rèn)為在其上形成波導(dǎo)的表面的改善的平整度會(huì)導(dǎo)致光學(xué)損耗降低。用來將干膜粘附到襯底的合適的技術(shù)包括，例如層疊，如真空層疊、加熱輥層疊或切片層疊。在一個(gè)示例性的方法中，將干膜l放置在加熱輥層疊機(jī)中，將保護(hù)覆蓋層6從聚合層4剝下，使得所述聚合層4與印刷電路板襯底10接觸，并用加熱和加壓的輥ll將其層疊到印刷電路板襯底10上。雖然條件將根據(jù)特殊材料而改變，但是層疊溫度通常為從大約21至150'C，例如，大約25至110'C。壓力通常為從大約0.1至5kg/cm2,例如，大約0.3至2kg/em2。滾筒ll的速度通常為大約1.5至600cm/min，例如，大約30至150cm/min。在層疊之后，可以從聚合層4和印刷電路板襯底10上移除載體襯底2，通常是通過錄il下而除去。對(duì)于可熱固化的組合物，接下來可通過熱處理使得聚合層4固化。通常的固化溫度為從大約120至20(TC,例如從大約145至180'C，固化時(shí)間通常為從大約0.5至5小時(shí)，例如從大約1至3小時(shí)。任選地，為了促進(jìn)與將要形成的光波導(dǎo)的粘著性的目的，可以對(duì)干膜表面進(jìn)行處理。這種表面處理可以包括，例如以下操作中的一種或多種機(jī)械研磨、通過電暈放電、火焰、臭氧、或等離子體處理，以及形成粘附促進(jìn)層。然后光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)形成在干膜聚合層4上，通常如圖所示與所述干膜聚合層4直接接觸。波導(dǎo)可以例如多層工藝形成，所述多層工藝包括形成第一包覆層，形成芯層，然后對(duì)芯進(jìn)行圖案化，然后形成第二包覆層。參考附圖2B，第一包覆層12形成在干膜層4上。以下描述這個(gè)層和其它層的合適組成。第一包覆層(以及將被描述的其它波導(dǎo)層)可以通過己知的技術(shù)形成，這些技術(shù)包括，但是不限于絲網(wǎng)印刷、幕涂、輥涂、條縫涂布、旋涂、整片涂布、靜電噴涂法、噴涂、或浸涂。當(dāng)進(jìn)行噴涂時(shí)，可以任選地使用被加熱的噴槍?？梢酝ㄟ^粘度條件結(jié)、觸變劑等來調(diào)節(jié)組合物的粘度，以滿足應(yīng)付對(duì)于各種方法的需求。第一包覆層通常淀積至在干狀態(tài)中從l至200ixm的厚度，例如，從l至100um或10至50um。可根據(jù)例如第一包覆組合物中活性組分的種類，通過例如熱固化和/或光致固化來固化第一包覆層12。熱固化溫度通常從90。C至30(TC，例如從9(TC至220'C。這種固化通常需要5秒至1小時(shí)的時(shí)間。這種固化可以通過在烤箱中或輕便電爐上加熱襯底來進(jìn)行。或者波導(dǎo)包覆層可以用例如l至2Joules/cn^的光化輻射進(jìn)行浸沒曝光，然后在90。C至300。C，例如從9(TC至220'C進(jìn)行熱固化。如附圖2C所示，然后在第一包覆層12上形成芯層14。芯層通常涂布至從大約l至100pm的厚度，例如，從大約8至60ym。然后例如通過烘焙，使得被涂布襯底溫和地固化來除去涂層中的溶劑。根據(jù)所選的具體溶劑，這種固化可以在不同的溫度發(fā)生。合適的溫度為足以基本除去存在的任意溶劑的任意溫度。根據(jù)例如襯底和熱平衡，溫和固化通常在從室溫(25'C)至30(TC的溫度下進(jìn)行。這種固化能夠在烤箱中或輕便電爐上進(jìn)行，例如，從5秒至60分鐘的時(shí)間。固化之后，使得芯層圖案化。對(duì)于光刻材料的情況，芯層可以通過對(duì)光化輻射曝光來成像。這種方法包括，例如，接觸成像，投影成像，以及包括通過多光子吸收激光直接寫入式成像的激光直接寫入式成像。例如，如通過附圖2C中的掩膜16定義的曝光圖案限定了波導(dǎo)芯的幾何形狀，其通常但不一定具有約數(shù)厘米至數(shù)米的長度以及數(shù)微米至數(shù)百微米的寬度。在曝光之后，可以對(duì)組合物進(jìn)行曝光后固化，通常在40至17(TC的溫度下進(jìn)行固化。固化時(shí)間可以改變但是一般從大約30秒至大約1小時(shí)。例如通過與合適的顯影劑接觸，可以移除未曝光區(qū)域，僅僅在襯底上保留剩下曝光區(qū)域，因而形成附圖2D中的芯結(jié)構(gòu)14'。在顯影之后，結(jié)構(gòu)可以經(jīng)歷最后的固化步驟。例如，固化能包括浸沒曝光，例如使用l至2焦耳/cii^的光化輻射。此外，或作為取代，可以在空氣或例如氮?dú)饣驓鍤饧堫惖亩栊詺怏w中，在從大約130'C至30(TC的溫度加熱波導(dǎo)。然后，如附圖2E顯示，第二包覆層18如上所述可以形成在第一包覆層12和芯結(jié)構(gòu)14'上。第二包覆層材料可以與第一包覆層相同或不同，通常為相同的材料。第二包覆層能夠熱活化和/或光激活來提供上文關(guān)于第一包覆層所述的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。第二包覆層通常沉積至一定的厚度。第一包覆層通常沉積至干態(tài)厚度為l至200um，例如，從l至100um或10至50um。在印刷電路板襯底上形成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)之后，可以進(jìn)一步處理印刷電路板。例如，可以在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上形成一個(gè)或更多個(gè)電介質(zhì)層和/或金屬層從而形成用于信號(hào)通路的金屬化結(jié)構(gòu)。在這個(gè)階段也可以進(jìn)行對(duì)光電器件例如光電探測(cè)器或激光發(fā)射器件，例如VCSEL芯片的電連接。使用例如在Coombs,印刷電路手冊(cè)(PrintedCircuitHandbook),第五版,McGraw-mil(2001)中描述的這些公知技術(shù)來完成印刷電路板的加工。例如，如附圖3所示，對(duì)于某些應(yīng)用，可能需要光波導(dǎo)形成為兩層或更多層波導(dǎo)的多級(jí)設(shè)置。如所述多個(gè)波導(dǎo)層可以彼此堆疊。這種情況中，如上所述的干膜層4可以提供于其間，作為基底層以及提供在任意一層或多層波導(dǎo)之間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的方面，波導(dǎo)材料可以是包括分子式(RSiOL5)的硅倍半氧烷單元的組合物，其中干膜和濕化學(xué)組合物中的R是相同或不同的。可以使用包括其它聚合物體系的其它材料。聚合物在組合物中的含量可為1-99.5重量％，例如60-98.5重量％。通常用于R的有機(jī)基團(tuán)包括取代的和未取代的垸基，芳基和雜環(huán)基團(tuán)。垸基可以是例如具有1至20碳原子的直鏈，支鏈或環(huán)狀基團(tuán)，通常包含l-20個(gè)碳原子，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、叔丁基、叔戊基、辛基、癸基、十二垸基、十六烷基、十八垸基、環(huán)己基、以及2-乙基己基。例如，垸團(tuán)可以是可在垸基鏈內(nèi)和/或上被雜環(huán)原子取代，或可以是非芳香性的環(huán)狀基團(tuán)，例如，環(huán)戊基、環(huán)己基、降冰片基、金剛烷基(adamantly)、哌啶基、四氫呋喃基和四氫噻吩基。示例性的芳基包括具有6至20個(gè)碳原子例如，6至15個(gè)碳原子的芳基，例如苯基、甲苯基、芐基、l-萘基、2-萘酯基和2-菲基，可以由雜環(huán)原子取代，例如羥基和/或氨基。雜環(huán)基團(tuán)可以是芳香類的，例如，噻吩、吡啶、嘧啶、吡咯、磷皂(phosphole)、埃索(arsole)、和呋喃。R通常是取代的和未取代的甲基、乙基、丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基、芐基、苯基、金剛烷基(adamantly)，及其組合。聚合物可以為共聚物或更高級(jí)聚合物的形式，為無規(guī)的或嵌段的形式。聚合物可以包含，例如，基于聚合物的一種或多種另外的含硅單元，對(duì)于每一種單元的比例為l-85wt。/。，例如，15至85wt。/。或25至60wt。/。，或25至50wt。/。。另外的單元例如可以描述為硅倍半氧垸、籠形硅氧烷、硅氧烷及其組合。例如，聚合物可以進(jìn)一步包含化學(xué)式(R^iOL5)的單元,其中W是如上文關(guān)于R所述的取代的或未取代的有機(jī)基團(tuán)。R和W中的一個(gè)例如可以選自取代的或未取代的垸基團(tuán)，R和Ri中的另一個(gè)選自取代的或未取代的芳基。聚合物例如可以是垸基硅聚合物，例如包含甲基硅倍半氧垸單元和丁基硅倍半氧烷單元的共聚物；芳基硅聚合物，例如包含苯基硅倍半氧垸單元和三氟甲基苯基-硅倍半氧垸單元的共聚物或芳烷基硅共聚物，例如包含甲基和苯基硅倍半氧烷單元的共聚物。合適的硅氧烷包括，例如，化學(xué)式((RSiO)的單元，其中W是取代的或未取代的有機(jī)基團(tuán)，例如垸基，例如，甲基、乙基、丙基等，或芳基，例如，苯基、甲苯基等。如上所述，聚合物的側(cè)基可以任選地被取代。"取代"意為在一個(gè)或多個(gè)側(cè)鏈基上的一個(gè)或多個(gè)氫原子可以被另一個(gè)取代基代替，所述另外的取代基是例如，氘、氟、溴、和氯紙類的鹵素，含(CrC6)垸基、(d-C6)鹵代烷基、(CrC10)垸氧基、(CVdo)垸基羰基、(Crd(0烷氧基羰基、(Q-d。)垸基羰氧基、烷基胺、含烷基硫的材料等。聚合物可以包含很寬范圍的重復(fù)單元。因而，聚合物分子量可以發(fā)生很大的改變。通常聚合物具有從大約500至15000的重均分子量(Mw)，更優(yōu)選從大約1000至10,000。聚合物可以包括兩種或更多種的允許在光激活后合成物的溶解度改變的功能端基。這種端基可以為，例如，羥基；乙氧基、丙氧基、異丙氧基之類的烷氧基；羧基酯、氨基、酰氨基、環(huán)氧基團(tuán)、亞氨基、羧酸、酸酐、烯烴的、丙烯酸類基團(tuán)、縮醛、原酸酯、乙烯基醚、及其組合。功能端基的含量(基于聚合物)可以為，例如，從大約0.5至35重量％。由組合物形成的聚合層可以是可光成像的，且包含基于光激活來用來改變層的溶解度的組分。所述光活性組分改變干態(tài)下的層在顯影劑中的溶解度。光活性組分通常在活化的時(shí)候產(chǎn)生酸或堿。在本發(fā)明中可以使用多種光活性組分，包括，但是不限于光生酸生成劑(photoacidgenerator)和光生堿生成劑(photobasegenerator)?？捎糜诒景l(fā)明的光生酸生成劑可以為能夠在曝光時(shí)產(chǎn)生酸的任何化合物。合適的光生酸生成劑是公知的，包括，但是不限于鹵化三嗪、鎗鹽、磺化酯、取代羥基酰亞胺、取代的羥基亞胺、疊氮化物、重氮萘醌紙類的萘醌、重氮化合物、及其組合。有用的鹵化三嗪包括，例如，三鹵甲基-s-三嗪的鹵化烷基三嗪。s-三嗪化合物為特定的甲基-三鹵甲基-s-三嗪和特定的醛或醛衍生物的縮合反應(yīng)產(chǎn)物。這種s-三嗪化合物可以根據(jù)在美國專利第3,954,475號(hào)和Wakabayashi等人，日本化學(xué)學(xué)會(huì)公報(bào)(BulletinoftheChemicalSocietyofJapan),42，2924-30(1969)中公開的程序來配備。例如，在美國專利第5,366,846號(hào)中公開了在可用于本發(fā)明的其它三嗪型光生酸生成劑。具有弱親核性陰離子的鑰鹽尤其適合用作為本發(fā)明的光生酸生成劑。這種陰離子的例子為二價(jià)到七價(jià)的金屬或非金屬的鹵素絡(luò)合陰離子，所述金屬或非金屬是例如，銻、錫、鐵、鉍、鋁、鎵、銦、鈦、鋯、鈧、鉻、鉿、銅、硼、磷和砷。合適的鎗鹽的例子包括，但是不限于，重氮鑰鹽(diazonium)，例如二芳基重重氮総鹽，以及周期表的VA族和B,IIA和B和I族的鎗鹽，例如碘鎗鹽之類的卣鑰鹽、季銨鹽、季鱗鹽、砷鎗鹽，锍鹽，如芳族硫鑰鹽、氧硫鑰鹽(sulfoxonium)和硒鑰鹽。在例如，美國專利第4,442197;4,603,101;以及4,624912號(hào)中公幵了合適的鑰鹽的例子。其中優(yōu)選锍鹽，例如三苯基锍六氟磷酸鹽及其混合物。可以作為本發(fā)明的光生酸生成劑的磺化酯包括，例如，磺酰氧基酮。合適的磺化酯包括，但是不限于，苯偶姻甲苯磺酸酯、叔丁基苯基a-(對(duì)甲苯磺酰氧基)-乙酸酯、2,6-二硝基節(jié)基甲苯磺酸酯、以及叔丁基a-(對(duì)甲苯磺酰氧基)-乙酸酯。例如，在光敏聚合物科學(xué)和技術(shù)(PhotopolymerScienceandTechnology),第4巻,第3期,337-340(1991)中公開了這種磺化酯?？梢允褂玫娜〈牧u基酰亞胺包括，例如，n-三氟甲基磺酰氧基-2，3-二苯馬來酰亞胺和2-三氟甲基苯磺酰氧基-2，3-二苯馬來酰亞胺。合適的取代的羥基亞胺包括，例如，2-(-次氮基-2-甲基亞芐基)-(5-羥亞氨基丁基磺酰基)-噻吩。可用于本發(fā)明的疊氮化物包括，例如，2，6-(4-疊氮亞芐基)環(huán)己酮。萘醌可以包括，例如，2，3，4-三羥(基)苯甲酮的2，l-重氮基萘醌-4-磺酸酯。在重氮基化合物中，可以使用l，7-二(4-氯磺酰苯基)-4-重氮基-3，5-庚烷二酮?？捎糜诒景l(fā)明的光生堿生成劑可以是能夠在曝光的時(shí)候放出堿的的任意化合物。合適的光生堿生成劑包括，但是不限于，氨基甲酸芐酯、苯偶姻氨基甲酸酯、O-氨基甲酰基羥基胺、O-氨基甲?；俊⒎甲寤酋０?、a-乳胺，N-(2-烯丙基乙烯基)酰胺、芳基疊氮化物、N-芳基甲酰胺、4-(鄰-硝基苯基)二氫吡啶、及其組合。在負(fù)性工作材料的情況中，光活性組分的含量是對(duì)光化輻射曝光時(shí)足夠改變聚合層的溶解度且使得被曝光的部分不溶于顯影劑中的任意含量。光活性組分在組合物中的含量通常為0.01-25重量％，例如0.1-25重量％或0.1-12重量％。用于可光成像的波導(dǎo)芯和/或包覆層的顯影劑可以是水性或非水性的顯影劑溶液，或它的組合，并且可以任選地包含一種或多種添加劑，例如，防沫劑、表面活性劑等。常規(guī)的水性顯影劑包含，例如，溶于水中的氫氧化鈉和氫氧化鉀之類的的堿金屬氫氧化物，以及如為溶于水中的氫氧化四甲基銨之類的四垸基季銨氫氧化物。這種顯影劑的濃度通常為0.1-2N，例如，0.15-1N,或0.26-0.7N。通常的非水性顯影劑包含，例如，丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、2-辛酮、2-庚酮和甲基異戊基酮之類的酮；乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇、異丁醇和苯甲醇之類的醇；乙酸乙酯、丙酸乙酯和乳酸乙酯之類的酯；乙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇甲醚之類的二醇醚；乙二醇一甲醚乙酸酯和丙二醇單甲基醚乙酸酯之類的二醇醚酯；甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯等之類的芳族化合物，及其組合。顯影通常是在20-85'C的溫度進(jìn)行的，例如21-49'C。在劇烈攪拌下，顯影時(shí)間可以在十分鐘的時(shí)間內(nèi)，例如，在五分鐘內(nèi)、在二分鐘內(nèi)、在一分鐘內(nèi)、或在30秒內(nèi)。例如，可以在靜電顯影室或噴霧室內(nèi)進(jìn)行顯影。通常噴霧壓力范圍從5至40磅/平方英寸，例如從10至25磅/平方英寸。在所述組合物中可包含用來提高由所述組合物構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的撓性的一種或多種組分。這些撓性改進(jìn)材料通常包含選自羥基、氨基、硫醇、磺酸酯、羧酸酯、甲硅烷基酯、酐、氮丙啶、羥甲基甲基、甲硅烷醚、環(huán)氧基團(tuán)、氧雜環(huán)丁垸、乙烯基醚、硅垸醇及其組合的多個(gè)官能團(tuán)。在撓性改進(jìn)材料中，官能團(tuán)通常結(jié)合到主鏈材料。示例性的主鏈材料包括取代和未取代的烷基和芳基烴、醚、丙烯酸酯、線型酚醛清漆、聚酰亞胺、聚氨酯、聚酯、聚砜、聚酮、富勒烯、POSS硅、納米粒子、及其組合。官能團(tuán)可以在主鏈上和/或沿著主鏈的一個(gè)或多個(gè)位置作為端基存在。撓性組分的例子為公式R、OH)x的多羥基化合物，其中RS為選自可取代的或未取代的(CVC25)烴基、(CVC25)芳基、(Q-C25)芳垸基、(CVC25)環(huán)烴基、及其組合的有機(jī)基團(tuán)，其中x等于或大于2，并且不超過碳原子數(shù)。當(dāng)x為2時(shí)，撓性組分的例子包括作為l，2二醇的甘醇，例如，HOCH2-CHOH-(CH2)y-CH3其中y可以為，例如0-22，例如丙二醇和丁二醇。其它例子包括例如作為HO-(CH2)rOH的a,"-二醇，其中z為，例如2-25，例如乙二醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇。當(dāng)x為3時(shí)的實(shí)例包括丙三醇和三羥甲基丙烷。RS也可以是式-0-(CR、)w-的聚醚，其中w是，例如1-13，W是相同或不同的，可以是例如，H，或可取代的或未取代的d-d2烴基、芳基、芳烷基或環(huán)垸基的有機(jī)基團(tuán)。撓性組分的實(shí)例包括聚環(huán)氧乙垸、聚環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧丁烯，以及四氫呋喃的聚醚二醇。撓性改進(jìn)組分可以具有例如，從62至5000的重均分子量，例如，62-2000。該組分的含量能夠有效地改進(jìn)活化之前和之后在干狀態(tài)下的組合物的撓性。具體的數(shù)量將取決于例如撓性改進(jìn)組分的主鏈和官能團(tuán)類型和數(shù)量。在組合物中該組分的含量可為例如0.5-35重量％，例如2-20重量％。除了前述撓性改進(jìn)組分，還可以使用硅氧烷，例如上文中關(guān)于具有式((R"2SiO)的單元的聚合物所述的硅氧烷。所述組合物中可以包含的其它添加劑包括，但是不限于，表面流平劑、潤濕劑、消泡劑、粘合增進(jìn)劑、觸變劑、填充劑、粘度改進(jìn)劑，等等。這些添加劑在涂料組合物領(lǐng)域中是公知的。在所述組合物中可以使用表面流平劑，例如硅樹脂基油，如購自陶氏化學(xué)公司(DowChemicalCompany)的S仏wet-L7604硅樹脂基油?？梢砸庾R(shí)到可以將一種以上的添加劑結(jié)合起來用于本發(fā)明的組合物。例如，潤濕劑可以與觸變劑混合應(yīng)用。在該組合物中這些任選的添加劑的量將取決于具體的添加劑和所需的效果，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員力所能及的。這些其它的添加劑在所述組合物中的含量通常小于5重量％，例如小于2.5重量%?？捎糜诒景l(fā)明的組合物可以任選地包含一種或多種有機(jī)交聯(lián)劑。交聯(lián)劑包括，例如，以三維方式連接組合物的組分的材料。與含硅聚合物反應(yīng)的芳族或脂族交聯(lián)劑均適合在本發(fā)明中使用。這種有機(jī)交聯(lián)劑將通過固化與含硅聚合物形成聚合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少在顯影液中的溶解度。這種有機(jī)交聯(lián)劑可以是單體或聚合物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識(shí)到在本發(fā)明中可以成功地使用各種交聯(lián)劑的組合?？捎糜诒景l(fā)明的合適的有機(jī)交聯(lián)劑包括，但是不限于，含胺化合物、含環(huán)氧基團(tuán)的材料、含有至少兩個(gè)乙烯醚基團(tuán)的化合物、烯丙基取代的芳族化合物、及其組合。通常的交聯(lián)劑包括含胺化合物和含環(huán)氧基團(tuán)的材料。可在本發(fā)明中作為交聯(lián)劑的含胺化合物包括，但是不限于，三聚氰胺單體、三聚氰胺聚合物、羥垸基甲基三聚氰胺、苯基胍胺樹脂、苯基胍胺-甲醛樹脂、脲-甲醛樹脂、甘脲-甲醛樹脂、及其組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識(shí)到合適的有機(jī)交聯(lián)劑的濃度將隨例如為交聯(lián)劑活性和合成物的具體應(yīng)用的因素而改變。當(dāng)使用時(shí)，組合物中交聯(lián)劑的含量通常為0.1-50重量％，例如，0.5-25重量％或1-20重量％。在光波導(dǎo)的情況中，可以使用一種或多種添加劑來調(diào)節(jié)聚合物層例如，芯和/或包覆層的折射率。組合物通常還包含溶劑?？梢允褂迷S多種溶劑，例如乙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、和二丙二醇單甲醚之類的二醇醚；如為甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯之類的酯；二元酯；碳酸異丙烯酯之類的碳酸鹽；Y-丁內(nèi)酯；乳酸乙酯、乙酸正戊酯和乙酸正丁酯之類的酯；正丙醇、異丙醇之類的乙醇；環(huán)己酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮和2—庚酮之類的酮；Y-丁內(nèi)酯和Y-己內(nèi)酯之類的的內(nèi)酯；二苯醚和苯甲醚之類的醚；均三甲苯、甲苯和二甲苯之類的烴；N-甲基-2-吡咯烷酮，N，N'-二甲基丙烯脲之類的雜環(huán)化合物；及其混合物。以下實(shí)施例用來進(jìn)一步說明本發(fā)明的多個(gè)方面，但是不能認(rèn)為在任一方面對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限定。實(shí)施例提供具有7628/1080玻璃纖維織物的四個(gè)FR4電路板襯底。每一個(gè)襯底的表面粗糙度采用維科設(shè)備的DektakTMV200-Si觸針剖面測(cè)量儀來測(cè)量。這些測(cè)量結(jié)果在表l中顯示。采用丙酮清潔襯底并用壓縮空氣干燥。用MortonThioko1300型加熱輥層疊機(jī)在230。F(110。C)，4英尺/分鐘(122cm/分鐘)和40psi(275.8千帕)下，40微米厚的DynamaskTM5016可光熱-固化的環(huán)氧丙烯酸干膜(臺(tái)灣的永恒化學(xué)公司)加熱輥層疊在每一個(gè)襯底上。在01ecAccuprintAP-30-800SuperEight曝光單元上在500mJ/cn^采用UV輻射對(duì)干膜層進(jìn)行曝光。移除每一個(gè)干膜層的PET蓋板，并且干膜層對(duì)于額外的3000mJ/cn^曝光。被涂敷電路板在150'C的強(qiáng)迫通風(fēng)爐中被水平放置一個(gè)小時(shí)。每一個(gè)被涂敷的干膜的表面糙度采用觸針剖面測(cè)量儀測(cè)量，結(jié)果在表l中顯示。表格l實(shí)施例襯底表面糙度"m)涂敷的干膜表面糙度("m)12.0-4.00.4-1.022.0-3.00.3-1.431.0-3.00.3-1.042.0-3.00.3-1.0如從表格l可以看出，與電路板襯底相比，干膜涂敷的電路板襯底提供平坦得多的表面。接下來，在每個(gè)電路板的干膜層上形成光波導(dǎo)。底部包覆層化合物物被直接涂敷到每一個(gè)干膜層上。底部包覆層組合物包含59.0重量％的硅倍半氧垸聚合物，35.0重量％的丙二醇單甲醚乙酸酯和6.0重量％添加劑，所述添加劑包括增塑劑、光生酸產(chǎn)生劑、穩(wěn)定劑和濕潤劑/流動(dòng)控制劑。底部包覆層在90。C溫和烘焙15分鐘，用Tamarack161C曝光裝置在300Mj/cn^用紫外輻射曝光，以及在9(TC進(jìn)行10分鐘的曝光后烘焙。最后在145'C進(jìn)行固化/硬烘60分鐘。底部包覆層的干厚度為大約48微米。然后將芯層組合物涂敷到各個(gè)電路板的底部包覆層上。芯層組合物包含58.4重量％的硅倍半氧垸聚合物，39.9重量％的丙二醇單甲醚乙酸酯和1.7重量％的包括光生酸產(chǎn)生劑、穩(wěn)定劑和濕潤劑/流動(dòng)控制劑的添加劑。芯層在90。C溫和烘焙30分鐘，使用250mJ/cn^的紫外輻射，通過限定芯圖案的布線圖(50微米寬Xl米長)進(jìn)行曝光，然后在90'C進(jìn)行10分鐘的曝光后烘焙。曝光后的芯層用堿性水顯影液顯影來形成波導(dǎo)芯結(jié)構(gòu)。最后在145'C執(zhí)行固化/劇烈烘焙60分鐘。芯的厚度是43微米。對(duì)于每一個(gè)電路板，采用對(duì)于底部包覆層描述的相同的化合物和程序在芯和底部包覆層上形成頂部包覆層。頂部包覆層的干厚度是大約75微米。波導(dǎo)的光學(xué)損失采用LaserMaxLAS830-100SW二極管激光器和具有Si二極管探測(cè)器的GigahertzOptikP-9710功率計(jì)來測(cè)量。根據(jù)下述方程式來計(jì)算光學(xué)損失，結(jié)果在表2中顯示光學(xué)損失(化/^11)=-101(^(功率輸出/功率輸入)/波導(dǎo)長度.比較例具有7628/1080玻璃纖維織物的四個(gè)FR4電路板襯底采用丙酮清潔并采用壓縮空氣干燥。光波導(dǎo)直接形成在每一個(gè)電路板上并且采用在以上實(shí)例中描述的材料和程序測(cè)量光學(xué)損失。光學(xué)損失測(cè)量結(jié)果在表2中顯示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>如在表2中看到的，直接形成在干膜層上的波導(dǎo)的光學(xué)損失顯著地低于形成在電路板襯底上的波導(dǎo)。權(quán)利要求1.一種形成具有光學(xué)功能的印刷電路板的方法，該方法包括在印刷電路板襯底上施加干膜層；以及在所述干膜層上直接形成光波導(dǎo)，該光波導(dǎo)包括芯和包圍所述芯的包覆層。2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述干膜層是可作為焊料掩?；蚪殡姼赡拥念愋汀?.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述波導(dǎo)芯和/或包覆層包含化學(xué)式(RSiOL5)的單元,其中R是取代的或未取代的有機(jī)基團(tuán)。4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述光波導(dǎo)的形成包括在干膜層上直接形成第一包覆層；在第一包覆層上形成芯層；使芯層圖案化來形成芯；以及在第一包覆層和芯上形成第二包覆層。5.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述方法還包括以層疊結(jié)構(gòu)在上述光波導(dǎo)上形成第二光波導(dǎo)。6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述方法還包括在波導(dǎo)上施加第二干膜層以及在第二干膜層上直接形成第二光波導(dǎo)。7.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述方法還包括在形成包覆層之前，處理所述干膜層的表面來改進(jìn)與波導(dǎo)的粘著性。8.權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述處理步驟包括以下操作中的一種或多種機(jī)械研磨或用電暈放電、火焰、臭氧或等離子進(jìn)行處理。9.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述方法還包括在印刷電路板襯底上形成電路。10.—種印刷電路板，其通過如權(quán)利要求l所述的方法形成。全文摘要提供了一種形成具有光學(xué)功能的印刷電路板的方法。該方法包括在印刷電路板襯底上施加干膜，然后在所述干膜上形成光波導(dǎo)。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)尤其適用于電子學(xué)和光電子學(xué)產(chǎn)業(yè)。文檔編號(hào)H05K1/02GK101287330SQ20071030624公開日2008年10月15日申請(qǐng)日期2007年12月29日優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日發(fā)明者E·安朱德斯,P·D·肯德森申請(qǐng)人:羅門哈斯電子材料有限公司